JP2004515091A5 - - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パラメトリック電力アンプの電力効率を改善するパラメトリックスピーカーシステムにおいて、
（ａ）電力アンプにおけるスイッチング電力段と、
（ｂ）前記スイッチング電力段により増幅されるキャリア周波数と、
（ｃ）前記キャリア周波数から広がり、前記スイッチング電力段により増幅される対応側波帯周波数を有するオーディオ周波数範囲と、
（ｄ）前記電力アンプと電気的に結合する少なくとも１つの変換器と、
（ｅ）前記スイッチング電力段と前記少なくとも１つの変換器の間に結合する少なくとも１つのリアクティブ回路素子と、
を備えるパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項２】 前記スイッチング電力段はパルス幅変調を使用する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項３】 前記スイッチング電力段はＤ級アンプとして動作する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項４】 前記スイッチング電力段はパラメトリックスピーカーシステムのキャリア周波数に対応するスイッチング周波数を有する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項５】 前記スイッチング周波数はパラメトリックスピーカーシステムのキャリア周波数の実質上整数倍である、請求項４に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項６】 前記電力アンプは３状態モードで動作し、前記スイッチング電力段のスイッチング周波数はパラメトリックスピーカーシステムのキャリア周波数の実質上偶数倍である、請求項５に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項７】 前記電力アンプは２状態モードで動作し、前記スイッチング電力段のスイッチング周波数はパラメトリックスピーカーシステムのキャリア周波数の実質上奇数倍である、請求項５に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項８】 前記スイッチング電力段のスイッチング周波数は、パラメトリックスピーカーシステムの最低可聴周波数限界に対応する周波数許容限界内においてパラメトリックスピーカーシステムのキャリア周波数の実質上倍数に対応する、請求項５に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項９】 前記周波数許容限界は前記最低可聴周波数限界未満である、請求項８に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１０】 前記周波数許容限界は前記最低可聴周波数限界にキャリアの倍数を乗じた周波数に等しいかそれ未満である、請求項８に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１１】 前記周波数許容限界は、
ＴＬ＜＝（ｘＣ）＊ＬＦＬ
（ここに、ＴＬは周波数許容限界、（ｘＣ）は使用キャリアの倍数、ＬＦＬは最低オーディオ周波数限界である）で与えられる、請求項８に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１２】 前記少なくとも１つのリアクティブ回路素子の１以上は前記キャリア周波数に対応する周波数において前記変換器のリアクティブ負荷を相殺する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１３】 前記変換器は更に共振周波数を有し、前記少なくとも１つのリアクティブ回路素子の１以上は前記共振周波数に対応する周波数において前記変換器のリアクティブ負荷を相殺する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１４】 前記変換器は更に共振周波数を有し、前記少なくとも１つのリアクティブ回路素子はパラメトリックスピーカーシステムの超音波周波数範囲内における共振外周波数に対応する周波数において前記変換器のリアクティブ負荷を相殺する、請求項１に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１５】 パラメトリック電力アンプの電力効率を改善するパラメトリックスピーカーシステムにおいて、
（ａ）電力アンプにおけるスイッチング電力段と、
（ｂ）前記スイッチング電力段により増幅される超音波キャリア周波数と、
（ｃ）前記キャリア周波数から広がる対応側波帯周波数を有するオーディオ周波数範囲と、
（ｄ）前記電力アンプと電気的に結合する少なくとも１つの変換器と、
を備えるパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１６】 前記スイッチング電力段は複数の電力レベルを有し、切換振幅電力レベルを用いてリニア出力段に電力を供給する、請求項１５に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１７】 前記スイッチング電力段は少なくとも２つの切換振幅電力レベルを有する、請求項１６に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１８】 第一極性の低レベル電圧タップと高レベル電圧タップ及び第一極性と反対の第二極性の低レベル電圧タップと高レベル電圧タップを有する出力結合変圧器を更に備える、請求項１５に記載のパラメトリックスピーカーシステム。
【請求項１９】 信号を増幅する電力出力段を有するアンプにおいてキャリア周波数におけるリアクティブ負荷変換器のリアクタンスを最小化するリアクタンス最小化方法において、
（ａ）前記アンプに結合する少なくとも１つのリアクティブ素子を有する前記アンプ電極出力段に信号を供給するステップと、
（ｂ）前記信号を前記少なくとも１つのリアクティブ素子と相互作用させることにより前記キャリア周波数における変換器リアクタンスを相殺するステップと、
を含むリアクタンス最小化方法。
【請求項２０】 ステップ（ｂ）は、少なくとも１つの誘導性リアクティブ素子を用いて容量性変換器負荷の変換器リアクタンスを相殺するステップを更に有する、請求項１９に記載のリアクタンス最小化方法。
【請求項２１】 ステップ（ｂ）は、少なくとも１つの容量性リアクティブ素子を用いて誘導性変換器の変換器リアクタンスを相殺するステップを更に有する、請求項１９に記載のリアクタンス最小化方法。
[Claim of claim]
1. A parametric speaker system for improving the power efficiency of a parametric power amplifier,
(A) a switching power stage in a power amplifier;
(B) a carrier frequency amplified by the switching power stage;
(C) an audio frequency range having corresponding sideband frequencies that extends from the carrier frequency and is amplified by the switching power stage;
(D) at least one converter electrically coupled to the power amplifier;
(E) at least one reactive circuit element coupled between the switching power stage and the at least one converter;
Parametric speaker system with.
2. The parametric speaker system of claim 1, wherein the switching power stage uses pulse width modulation.
3. The parametric speaker system according to claim 1, wherein the switching power stage operates as a class D amplifier.
4. The parametric speaker system according to claim 1, wherein the switching power stage has a switching frequency corresponding to the carrier frequency of the parametric speaker system.
5. The parametric speaker system according to claim 4, wherein the switching frequency is a substantially integral multiple of the carrier frequency of the parametric speaker system.
6. The parametric speaker system according to claim 5, wherein the power amplifier operates in a tri-state mode, and the switching frequency of the switching power stage is substantially even multiples of the carrier frequency of the parametric speaker system.
7. The parametric speaker system according to claim 5, wherein said power amplifier operates in a two-state mode, and the switching frequency of said switching power stage is substantially odd multiples of the carrier frequency of the parametric speaker system.
8. The switching frequency of said switching power stage corresponds to a substantially multiple of the parametric speaker system carrier frequency within a frequency tolerance limit corresponding to the lowest audio frequency limit of the parametric speaker system. Parametric speaker system.
9. The parametric speaker system according to claim 8, wherein the frequency tolerance limit is less than the lowest audio frequency limit.
10. The parametric speaker system according to claim 8, wherein the frequency tolerance limit is less than or equal to the lowest audio frequency limit multiplied by the carrier multiple.
11. The frequency tolerance limit is
T L <= (xC) * LFL
The parametric speaker system according to claim 8, wherein (T L is a frequency tolerance limit, (x C) is a multiple of a used carrier, and L L is a minimum audio frequency limit).
12. The parametric speaker system of claim 1, wherein one or more of the at least one reactive circuit element cancels out the reactive load of the converter at a frequency corresponding to the carrier frequency.
13. The transducer further comprises a resonant frequency, and one or more of the at least one reactive circuit element cancels out the reactive load of the transducer at a frequency corresponding to the resonant frequency. Parametric speaker system as described in.
14. The transducer further comprises a resonant frequency, and the at least one reactive circuit element reactively loads the transducer at a frequency corresponding to the extra-resonant frequency within the ultrasonic frequency range of a parametric speaker system. The parametric speaker system according to claim 1, which cancels out.
15. A parametric speaker system for improving the power efficiency of a parametric power amplifier,
(A) a switching power stage in a power amplifier;
(B) an ultrasonic carrier frequency amplified by the switching power stage;
(C) an audio frequency range having corresponding sideband frequencies extending from the carrier frequency;
(D) at least one converter electrically coupled to the power amplifier;
Parametric speaker system with.
16. The parametric speaker system of claim 15, wherein the switching power stage has a plurality of power levels and supplies power to the linear output stage using switched amplitude power levels.
17. The parametric speaker system of claim 16, wherein the switching power stage has at least two switching amplitude power levels.
18. The output coupling transformer according to claim 1, further comprising: an output coupling transformer having a low level voltage tap and a high level voltage tap of a first polarity, and a low level voltage tap and a high level voltage tap of a second polarity opposite to the first polarity. Parametric speaker system according to 15.
19. A reactance minimization method for minimizing the reactance of a reactive load converter at a carrier frequency in an amplifier having a power output stage for amplifying a signal,
(A) supplying a signal to the amplifier electrode output stage having at least one reactive element coupled to the amplifier;
(B) canceling transducer reactance at the carrier frequency by interacting the signal with the at least one reactive element;
Reactance minimization methods, including:
20. The reactance minimization method according to claim 19, wherein step (b) further comprises the step of canceling the converter reactance of the capacitive converter load using at least one inductive reactive element.
21. The reactance minimization method according to claim 19, wherein step (b) further comprises the step of canceling the transducer reactance of the inductive transducer using at least one capacitive reactive element.
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